package com.atguigu.algorithm.floyd;

import java.util.Arrays;

/**
 * Created by John.Ma on 2022/4/3 0003 16:18
 */
public class FloydAlgorithm {
    public static void main(String[] args) {
        char[] vertex = {'A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F', 'G'};
        // 创建邻接矩阵
        int[][] matrix = new int[vertex.length][vertex.length];
        final int N = 65535;
        matrix[0] = new int[]{0,5,7,N,N,N,2};
        matrix[1] = new int[]{5,0,N,9,N,N,3};
        matrix[2] = new int[]{7,N,0,N,8,N,N};
        matrix[3] = new int[]{N,9,N,0,N,4,N};
        matrix[4] = new int[]{N,N,8,N,0,5,4};
        matrix[5] = new int[]{N,N,N,4,5,0,6};
        matrix[6] = new int[]{2,3,N,N,4,6,0};

        Graph graph = new Graph(vertex.length,matrix,vertex);
        graph.show();
        System.out.println("=====================");
        graph.floyd();
        graph.show();
        System.out.println("=====================");
    }
}

// 创建图
class Graph{
    private char[] vertex; // 存放顶点数
    private int[][] dis; // 保存从各个顶点出发到其他顶点的距离,最后的结果,也是保留在该数组中的
    private int[][] pre; // 保存到达目标顶点的前驱结点

    // 构造器
    /**
     *
     * @param length 大小
     * @param matrix 初始的邻接矩阵
     * @param vertex 顶点数组
     */
    public Graph(int length, int[][] matrix, char[] vertex){
        this.vertex = vertex;
        this.dis = matrix;
        this.pre = new int[length][length];
        // 对pre数组初始化,(存放的是前驱顶点的下标)
        for (int i =0;i<length;i++){
            Arrays.fill(pre[i],i);
        }
    }

    /**
     * 第一次循环中,以A(下标为0)作为中间顶点
     * [即把A作为中间顶点的所有情况都进行遍历,就会得到更新距离表和前驱关系]距离表和前驱关系
     *
     * 下面的
     * k: 中间顶点
     * i: 出发顶点
     * j: 终点
     */
    public void floyd(){
        int len =0 ; // 变量保存距离
        // 对中间顶点的遍历, k 就是中间顶点的下标
        for (int k = 0; k < dis.length; k++) { //[A,B,C,D,E,F]
            // 从i顶点开始出发[A,B,C,D,E,F]
            for (int i = 0; i < dis.length; i++) {

                for (int j = 0; j < dis.length; j++) {
                    len = dis[i][k] + dis[k][j]; // => 求出从i 顶点出发, 经过k中间顶点, 到达j 顶点距离
                    if(len < dis[i][j]){ // 如果len小于dis[i][j]
                        dis[i][j] = len; // 更新距离
                        pre[i][j] = pre[k][j]; // 更新前驱顶点
                    }
                }
            }
        }
    }

    // 显示 pre 数组和 dis数组
    public void show(){
        // 为了便于阅读,我们优化一下输出
        char[] vertex = {'A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F', 'G'};
        for (int k = 0; k < dis.length; k++) {
            // 先将pre数组输出的一行
            for (int i = 0; i < dis.length; i++) {
                System.out.print(vertex[pre[k][i]] + " ");
            }
            System.out.println();
            // 输出dis数组的一行数据
            for(int i=0;i<dis.length;i++){
                System.out.print("("+vertex[k]+"到"+vertex[i]+"的最短路径是"+dis[k][i]+")");
            }
            System.out.println();
            System.out.println();
        }
    }
}
